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第一篇：煤礦水文地質(zhì)條件探討

摘要：敘述了煤礦水文地質(zhì)條件的研究意義及煤礦水文地質(zhì)的研究現(xiàn)狀，基于晉城地區(qū)現(xiàn)階段煤礦水文地質(zhì)的條件，提出了防治水害的措施。

關(guān)鍵詞：煤礦；水文地質(zhì)條件；研究

0引言

根據(jù)研究，晉城地區(qū)的煤炭能源消耗，占據(jù)晉城地區(qū)所有能源消耗比例的絕大部分。而且在世界上，中國的煤炭能源消耗也非常巨大。如此大的消耗需求，需大量能源不斷地供應(yīng)。然而煤炭資源是不可再生資源，如此強(qiáng)大的需求會導(dǎo)致煤炭資源供不應(yīng)求。很多煤炭開采區(qū)，都有著嚴(yán)峻的地理?xiàng)l件，水文地質(zhì)條件更為復(fù)雜多樣，開采的危險性極高。調(diào)查顯示，每年有很多因煤炭資源開采而造成的嚴(yán)重水災(zāi)災(zāi)害，因?yàn)樗疄?zāi)事故發(fā)生而送命的工作人員更是數(shù)不勝數(shù)[1]。礦井水不僅嚴(yán)重危害著煤炭開采工作人員的生命，更加阻礙了晉城地區(qū)煤炭事業(yè)的發(fā)展。雖然晉城地區(qū)煤炭儲量龐大，但現(xiàn)階段受技術(shù)水平限制，很大一部分煤炭資源由于水文地質(zhì)條件限制無法開采，這也導(dǎo)致晉城地區(qū)很大一部分的煤炭資源由于開采不利而得不到資源利用。因此，首先要找到煤炭水文地質(zhì)條件的研究意義，并對國內(nèi)現(xiàn)狀加以分析，通過實(shí)際考察，找到解決方法，幫助晉城地區(qū)煤炭開采事業(yè)的發(fā)展。

1煤礦水文地質(zhì)條件的研究意義

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)外許多學(xué)者對中國的煤礦水文地質(zhì)條件進(jìn)行了合理分析，隨著開采技術(shù)的提高，技術(shù)方法的多樣化，很多開采單位對于一些事故發(fā)生的原因都能有很好的了解和掌握，能在一定程度上規(guī)避事故發(fā)生。要在有限的條件下，對礦井進(jìn)行合理勘測，保證可大致掌握水文地質(zhì)條件情況，然后進(jìn)行有效分析，得出結(jié)論，進(jìn)行有效防范。但這些工作的運(yùn)作都是無法馬上獲得經(jīng)濟(jì)效益的。這就導(dǎo)致現(xiàn)在有很多礦井老板受利益驅(qū)使，不注重安全措施的采取和水文地質(zhì)的勘測，在不了解礦井情況時就讓開采工人下井進(jìn)行挖煤工作。一旦發(fā)生水害事故，就會導(dǎo)致很嚴(yán)重的損失。在沒有經(jīng)過事先勘測的礦井，如果發(fā)生事故，人們無法第一時間了解事故狀況，無法做出良好判斷，無法進(jìn)行事故搶救，嚴(yán)重時整個煤礦都會坍塌。因此，沒有經(jīng)過任何水文地質(zhì)勘測和設(shè)立安全緊急預(yù)案的情況，不僅會造成整個煤礦無法正常開采，導(dǎo)致該地煤炭資源無法得到最大程度利用，造成資源浪費(fèi)，還會造成嚴(yán)重的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。因此，對于煤礦水文地質(zhì)條件的研究有很重要的意義。

2煤礦水文地質(zhì)的研究現(xiàn)狀

中國國內(nèi)的水文地質(zhì)條件研究工作始于20世紀(jì)初，晉城地區(qū)早期的研究方法是引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)，后來隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展，晉城地區(qū)很多研究者編纂了著名研究理論，并對現(xiàn)階段水文地質(zhì)條件的研究產(chǎn)生了重要作用。煤礦地質(zhì)主要包括地層、地質(zhì)構(gòu)造、含水層等。地層分為古生界奧陶灰?guī)r系、石炭碎屑巖夾碳酸鹽巖巖系、二疊砂巖含水巖系、新生界第四系。地質(zhì)構(gòu)造分為兩期構(gòu)造，第一期為北東向主干斷層，第二期是由第一層派生的中等斷層。含水層根據(jù)地質(zhì)和巖石的特性不同，大致分為奧陶紀(jì)中統(tǒng)灰?guī)r含水巖系、石炭紀(jì)山西組砂巖含水層和太原組碎屑巖夾碳酸鹽巖巖溶裂隙含水層、二疊紀(jì)石盒子組砂巖含水巖系，最后是第四紀(jì)沖積砂礫石含水巖系。通過對這些地質(zhì)條件的研究分析，找到良好的應(yīng)對措施，為晉城地區(qū)煤礦事業(yè)的發(fā)展提供有力發(fā)展條件。

3煤礦水文地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防措施

3.1礦井水的防治措施

礦井水防治是為了減少水害事故發(fā)生，保證煤礦開采的安全性，降低開采成本，在最大程度上合理利用煤炭資源。這就需要在開采煤炭資源前進(jìn)行大量水災(zāi)防治工作，根據(jù)當(dāng)?shù)孛旱V實(shí)際情況做好防治地表水工程或井下疏放排水工程等。根據(jù)礦井內(nèi)各含水層的分布情況，了解含水層間的水力聯(lián)系和地質(zhì)構(gòu)造對于地下水的影響，分析研究水害對礦井的威脅程度，通過了解水害發(fā)生的可能性，對礦井進(jìn)行危險分區(qū)，從而達(dá)到警示的目的。在開采過程中，盡量避免在危險地區(qū)開采，減少事故的發(fā)生情況。對于危險區(qū)，要在開采施工前對此進(jìn)行隱患排除，進(jìn)行合理的開采前治理，降低危險性，減少危害區(qū)域，確保在施工過程中的安全性。

3.2礦井水害的防治措施

3.2.1加強(qiáng)礦區(qū)的水文地質(zhì)勘測

做好水文地質(zhì)資源預(yù)測的報備在查明礦井水害隱患的基礎(chǔ)上，對水害隱患采取一系列控制措施。以保證有效避免水害發(fā)生，減少水害事故造成的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，同時最大程度降低煤礦開采的資金投入。要根據(jù)實(shí)際情況對不同地區(qū)的不同礦井進(jìn)行分析，使水位和水壓都保證在一個安全標(biāo)準(zhǔn)之上。在礦井排水和防水的過程中，防水較為主動，排水較為被動，但又缺一不可。治理礦井水害時，要將防水和排水相統(tǒng)一，相互幫助，共同為破除水害隱患做出貢獻(xiàn)?；诓煌膶?shí)際狀況和經(jīng)濟(jì)條件展開不同的防治措施。要加強(qiáng)礦區(qū)的水文地質(zhì)勘測，做好水文地質(zhì)資源預(yù)測的報備。在實(shí)際開采過程中，影響煤礦安全開采的因素多種多樣，主要有頂板砂巖裂隙水、巖漿水等，井下地形復(fù)雜，很可能存在隱藏的倒水?dāng)鄬拥?，因此開采過程中，必須加強(qiáng)水文地質(zhì)勘探，提前探知井下水情，如存在隱患及時防治，保證在沒有安全隱患的情況下進(jìn)行開采，最大程度保證開采工作人員的施工安全。

3.2.2建立長期的觀測系統(tǒng)

煤礦開采工作隨著開采次數(shù)的增多，深度也逐漸增加，危害也越來越大。礦井在水質(zhì)侵蝕影響下，對開采所造成的威脅也越來越大。為保證煤礦開采的安全性，要建立一個關(guān)聯(lián)各個含水層的檢測系統(tǒng)，通過實(shí)時監(jiān)測，及時準(zhǔn)確地了解各含水層狀況。并根據(jù)各個含水層的不同特點(diǎn)進(jìn)行緊急安全預(yù)案，如果遇到緊急狀況的發(fā)生能第一時間找到解決辦法，對水害進(jìn)行有效控制，在一定程度上減少煤礦開采過程中的損失。

3.2.3建立完善的水文地質(zhì)信息庫

根據(jù)分析水文數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，使用地理信息系統(tǒng)作為平臺。并將在水質(zhì)勘測的過程中收集到的水文地質(zhì)資料進(jìn)行數(shù)字化處理，建立全面的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，將數(shù)據(jù)管理規(guī)范化、條理化，且保證數(shù)據(jù)具有一定的可靠性，從而幫助煤礦開采工作預(yù)測準(zhǔn)確的結(jié)果。及時更新數(shù)據(jù)信息庫，保證數(shù)據(jù)的有效性和時效性。

4結(jié)語

在現(xiàn)有的技術(shù)條件下，要最大限度提高煤炭資源開采的利用率，規(guī)避一切不利條件，減少不必要的損失，降低經(jīng)濟(jì)成本。這就需要在保證利用率的同時，加強(qiáng)水文地質(zhì)條件的研究，通過不斷精準(zhǔn)的勘測，保證減少水害事故的發(fā)生，為煤礦開采提供便利條件，且要學(xué)會借助計(jì)算機(jī)設(shè)備來減少人力資源的消耗，以促進(jìn)煤炭資源的利用率，為晉城地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

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［3］劉斐.方莊煤礦水文地質(zhì)條件研究及礦井防治水措施［J］.煤，2013(9)：24-25.

作者：武新勝 單位：山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)晉城有限公司

第二篇：礦區(qū)水文地質(zhì)勘探技術(shù)要求研究

摘要：隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，建筑工程、礦山開采業(yè)也得到了迅速的發(fā)展。建筑工程項(xiàng)目、礦山開采項(xiàng)目作為我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，其發(fā)展現(xiàn)狀將直接影響我國現(xiàn)代化的經(jīng)濟(jì)建設(shè)。水文地質(zhì)勘探作為建筑工程施工、礦山開采的基礎(chǔ)，其勘探質(zhì)量對項(xiàng)目的開展起著基礎(chǔ)性和決定性的作用，不僅關(guān)系到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，還關(guān)系到施工人員、開采人員的人身安全。對礦區(qū)水文地質(zhì)勘探工作的整體情況進(jìn)行概述，對當(dāng)前礦區(qū)水文地質(zhì)勘探工作中存在的問題進(jìn)行剖析，并分析礦區(qū)水文地質(zhì)勘探的技術(shù)方法。

關(guān)鍵詞：礦區(qū)水文；地質(zhì)勘探；技術(shù)要求

水文地質(zhì)勘探是礦區(qū)開采之前的重要工作，只有做好礦區(qū)水文地質(zhì)勘探，才能確保礦工的安全和順利的開采。礦區(qū)水文地質(zhì)勘探是一項(xiàng)專業(yè)性較強(qiáng)的工作，在實(shí)際應(yīng)用中，礦區(qū)水文地質(zhì)勘探還存在一些問題，它會嚴(yán)重地影響水文地質(zhì)勘探的質(zhì)量和效率。因此，應(yīng)采取積極有效的對策，加強(qiáng)水文地質(zhì)勘探管理，不斷提高礦區(qū)水文地質(zhì)勘探水平。當(dāng)前，很多礦主只關(guān)注礦區(qū)的礦床分布、礦脈走向、煤田地質(zhì)等情況，忽視全面的水文地質(zhì)勘探，導(dǎo)致礦區(qū)頻繁發(fā)生透水事故，危及工作人員的生命安全，也給企業(yè)帶來巨大損失。在礦區(qū)進(jìn)行水文地質(zhì)勘探，可全面了解礦區(qū)水質(zhì)水量，隔水層走向和分布，含水層走向和分布等情況，為礦區(qū)開采提供科學(xué)依據(jù)。因此，應(yīng)高度重視礦區(qū)水文地質(zhì)勘探中存在的問題，有針對性地采取有效對策，提高水文地質(zhì)勘探質(zhì)量，充分發(fā)揮其重要作用。本文首先就礦區(qū)水文地質(zhì)勘探作以簡要概述，之后分析當(dāng)前礦區(qū)水文地質(zhì)勘探的技術(shù)水平和勘探能力，并就礦區(qū)水文地質(zhì)勘探的技術(shù)要求作了進(jìn)一步的探討，希望能在水文地質(zhì)勘探的實(shí)際工作中起到一定的指導(dǎo)作用。

1對礦區(qū)水文地質(zhì)勘探工作的整體概述

水文地質(zhì)勘探是以勘探區(qū)的水文地質(zhì)勘探類型及自然地理?xiàng)l件為重要依據(jù)來有針對性的選擇有效的勘探技術(shù)，以對勘探區(qū)水文地質(zhì)條件進(jìn)行研究的一項(xiàng)重要手段。從勘探工作的基本任務(wù)來看，主要工作內(nèi)容包括以下幾個方面：其一，查明礦區(qū)水文地質(zhì)條件和礦床充水的因素，科學(xué)預(yù)測礦坑涌水量，在此基礎(chǔ)上，客觀評價礦床水資源的利用，指明供水水源方向。其二，在查明礦區(qū)工程地質(zhì)條件的前提下，對露天采礦場巖體邊坡的穩(wěn)定性以及巖體的質(zhì)量進(jìn)行科學(xué)、客觀的評價，有效預(yù)測出施工過程中可能發(fā)生的質(zhì)量問題，便于工程問題的及時發(fā)現(xiàn)與解決。其三，對礦區(qū)的地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行全面、準(zhǔn)確的評述，并對礦床開發(fā)中可能引起的環(huán)境質(zhì)量問題進(jìn)行科學(xué)預(yù)測、提出相關(guān)預(yù)防及治理意見。

2當(dāng)前礦區(qū)水文地質(zhì)勘探工作中存在的問題

2.1對勘探資料總結(jié)的不夠全面

對于礦區(qū)的厚層灰?guī)r底層和邊界劃分，一些勘察人員進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)和測量工作，但是，由于受到技術(shù)水平、試驗(yàn)方法、勘探設(shè)備、客觀條件等因素的限制，效果較差，礦區(qū)水文地質(zhì)勘探資料不全面，并且勘探得出的相關(guān)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確、不完整，采用的統(tǒng)計(jì)方法不合理，不能正確劃分礦區(qū)含水層，水文地質(zhì)勘探質(zhì)量不高，給礦區(qū)的開采工作帶來很多麻煩。

2.2水文地質(zhì)勘探不能正確反映隔水層和含水層的變化規(guī)律

受科學(xué)技術(shù)、勘探設(shè)備的限制，礦區(qū)水文地質(zhì)勘探無法準(zhǔn)確劃分出相對隔水層和含水層，無法準(zhǔn)確勘探出含水層組的地下水位、構(gòu)造、產(chǎn)狀、空隙率、巖性、厚度、埋藏深度、層位和數(shù)目，不能正確反映隔水層和含水層，垂直方向上水質(zhì)、透水性、富水性的變化規(guī)律。礦區(qū)實(shí)際的水文地質(zhì)情況和勘探結(jié)果存在較大差異，影響了礦區(qū)水文地質(zhì)勘探的準(zhǔn)確性。

3對礦區(qū)水文地質(zhì)勘探技術(shù)的分析

3.1綜合物探技術(shù)以及相關(guān)要求

該技術(shù)是電法勘探技術(shù)與地震預(yù)測技術(shù)的有效結(jié)合，其勘探對象主要針對的是礦區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造和礦井水問題。綜合物探技術(shù)的使用，能有效發(fā)揮出礦區(qū)的高分辨率三維地震數(shù)據(jù)體的功效，再以相關(guān)鉆孔資料為重要依據(jù)，來分析采礦的目的層的地質(zhì)構(gòu)造，進(jìn)而建立起完整而系統(tǒng)的地層構(gòu)造立體圖像。與此同時，結(jié)合電法勘探技術(shù)來分析礦區(qū)地下水的分布儲存情況，通過該種方式全面了解地下水構(gòu)造的隔水層厚度及導(dǎo)水性。

3.2水文地質(zhì)鉆探技術(shù)以及相關(guān)要求

該技術(shù)作為其他水文地質(zhì)勘探技術(shù)的基礎(chǔ)，是一個應(yīng)用時間較長，應(yīng)用范圍較廣的重要勘探技術(shù)。我國的煤礦資源大多都分布在西北等干旱及半干旱地區(qū)，由于該地區(qū)的水資源十分匱乏，因此，用水問題往往十分突出。在對該礦區(qū)進(jìn)行水文地質(zhì)勘探時，應(yīng)盡可能的減少用水量。一般情況下，在煤炭礦系下奧陶系巖溶含水層中都會存在泥灰?guī)r層，在鉆探時地層坍塌或者漏失的情況時有發(fā)生，再加上鉆孔結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，大大增加了鉆探工作的難度。為此，對鉆孔結(jié)構(gòu)及鉆孔技術(shù)進(jìn)行深入的研究顯得尤為重要。

3.33S技術(shù)的應(yīng)用以及相關(guān)要求

3S技術(shù)中的3個S，即是GPS技術(shù)、GIS技術(shù)以及RS技術(shù)，這三種技術(shù)各有優(yōu)勢，尤其是RS遙感技術(shù)，其功效尤為強(qiáng)大。它能在計(jì)算機(jī)的幫助下建立起全方位的遙感體系，是智能化勘探的有力支撐，對提升勘探工作效率十分有益。而這三種技術(shù)經(jīng)過計(jì)算機(jī)的處理之后，可將三種不同技術(shù)所擁有的不同功效結(jié)為一體，并實(shí)現(xiàn)勘探工作的一體化，大大促進(jìn)了礦區(qū)水文地質(zhì)勘探工作的有效開展。

4結(jié)語

綜上所述，在我國經(jīng)濟(jì)社會快速、持續(xù)發(fā)展的推動下，我國礦業(yè)開采量勢必會進(jìn)一步加大，對此，礦業(yè)企業(yè)、相關(guān)管理人員對礦區(qū)水文的地質(zhì)勘探工作要重視起來，同時，不斷提高我國當(dāng)前礦區(qū)水文地質(zhì)勘探技術(shù)的工作。要結(jié)合自身實(shí)際、積極引進(jìn)先進(jìn)的礦區(qū)水文地質(zhì)勘探技術(shù)，強(qiáng)化對新技術(shù)的學(xué)習(xí)和創(chuàng)新，有效解決當(dāng)前我國礦區(qū)水文地質(zhì)勘探工作中存在的問題，彌補(bǔ)工作中存在的不足，有效推動我國礦山開采業(yè)的發(fā)展，不斷提高礦山開采企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

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作者：周欣榮 單位：黑龍江省齊齊哈爾礦產(chǎn)勘查開發(fā)總院

第三篇：煤業(yè)公司水文地質(zhì)類型劃分分析

摘要:我國煤礦地質(zhì)、水文地質(zhì)條件總體上十分復(fù)雜，據(jù)統(tǒng)計(jì)，在大中型煤礦中有500多個工作面受水害威脅。我國受水害威脅的煤炭儲量約占探明儲量的27%，使大量的煤炭資源成為呆滯儲量無法開采，直接影響礦井服務(wù)年限。在一些地區(qū)，煤炭能否開發(fā)，很大程度上取決于礦井煤層受水害威脅程度，進(jìn)行礦井水文地質(zhì)類型劃分是進(jìn)行礦井防治水的基本依據(jù)。文章以石圪節(jié)煤業(yè)公司為例，分析石圪節(jié)煤業(yè)公司的水文地質(zhì)，并對水文地質(zhì)類型進(jìn)行劃分，希望對煤礦的水害防治起到一定作用。

關(guān)鍵詞:水文地質(zhì);類型劃分;石圪節(jié)

石圪節(jié)煤業(yè)公司隸屬潞安礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，是潞安礦區(qū)最早開發(fā)的一對礦井。始建于1929年，1930年投產(chǎn)，先后開采3號煤層、15號煤層，經(jīng)過多次技術(shù)改造，現(xiàn)年產(chǎn)90萬t。該礦瓦斯絕對涌出量為2．06m3/min，屬瓦斯礦井。采煤方法采用走向長壁后退式全冒法，礦井現(xiàn)采用二斜井、四立井開拓，其中主井為斜井。該礦井田內(nèi)3號煤層大部分已采空，現(xiàn)除部分大巷外已全部封閉，正常涌水量為24m3/h;+725m水平主要開采15號煤層，開采標(biāo)高為630～882m，正常涌水量為120m3/h。

1地質(zhì)概況

1．1地層

1．1．1區(qū)域地層

石圪節(jié)煤業(yè)公司位于沁水盆地的東側(cè)。區(qū)域地層由老到新，主要有上元古界震旦系、古生界寒武系、奧陶系、石炭系、二疊系，中生界三疊系，新生界第三系、第四系。

1．1．2井田地層

井田大部分地區(qū)為第四系黃土所覆蓋，僅在沖溝處有二疊系上統(tǒng)上石盒子組和下統(tǒng)下石盒子組基巖零星出露，基本為一全掩蓋區(qū)。根據(jù)鉆孔揭露，井田內(nèi)發(fā)育的地層由老至新有:奧陶系中統(tǒng)上馬家溝組和峰峰組、石炭系中統(tǒng)本溪組、石炭系上統(tǒng)太原組、二疊系下統(tǒng)山西組、二疊系下統(tǒng)下石盒子組、二疊系上統(tǒng)上石盒子組下段、第四系。

1．2煤層

井田內(nèi)含煤地層主要為二疊系下統(tǒng)山西組和石炭系太原組，其中山西組含煤三層，在本組下部的3號煤為全區(qū)可采的穩(wěn)定煤層，其余均為不可采煤層，煤層平均總厚度為6．68m，太原組含煤10層，由上至下依次為7、8－1、9、11、12、13、14、15－1、15－2、15－3，其中15－1號、15－3號為全區(qū)可采的穩(wěn)定煤層，其余煤層均為不可采，煤層總厚度為7．61m。

1．3構(gòu)造

1．3．1區(qū)域構(gòu)造

本地區(qū)位于太行山的背斜西翼，沁水盆地的東側(cè)，其中沁水盆地東部地層實(shí)測大致為走向北東，向西傾斜的單斜構(gòu)造。由于受到新華夏構(gòu)造運(yùn)動的影響，范圍內(nèi)的褶曲呈現(xiàn)雁行排列，相互平行，井田位于晉獲褶斷帶的西側(cè)。

1．3．2井田構(gòu)造

井田基本構(gòu)造為一向西傾斜的單斜構(gòu)造，局部發(fā)育寬緩的向斜、背斜，其軸部裂隙發(fā)育，成為相對富水部分。地層走向南北，傾向西，傾角比較平緩，一般為3～6°。生產(chǎn)中揭露17條斷層，落差一般小于10m;井下先后揭露7個陷落柱，平面形狀呈似橢圓形，大小不等，一般在30m×70m，最大90m×300m，未發(fā)現(xiàn)巖漿巖侵入，綜觀全井田地質(zhì)構(gòu)造應(yīng)屬簡單類型。

2水文地質(zhì)

2．1區(qū)域水文地質(zhì)

井田位于辛安泉域中部襄垣至長治之間徑流區(qū)，區(qū)域內(nèi)主要河流是漳河，屬海河水系，分清漳河和濁漳河兩支。區(qū)域東部出露一套碳酸鹽巖底層，呈長條狀南北方向分布，含巖溶裂隙水，向西地勢逐漸降低。區(qū)域中西部為新生界早期形成的斷陷盆地，由黃土丘陵和低山組成，海拔800～1200m，堆積物較厚，最大可達(dá)300m，并夾有一系列孔隙含水層。區(qū)內(nèi)尚有少量中生界及古生界碎屑巖出露，含一系列裂隙含水層。

2．2礦井水文地質(zhì)

2．2．1含水層和隔水層

將含水層按巖性組合自上而下劃分為:①第四系松散巖類孔隙含水層;②基巖風(fēng)化帶砂巖裂隙含水層;③二疊系上統(tǒng)上石盒子組砂巖裂隙含水層;④二疊系下統(tǒng)下石盒子組中部及底部K8砂巖裂隙含水層;⑤二疊系下統(tǒng)山西組砂巖裂隙含水層;⑥石炭系上統(tǒng)太原組含水層;⑦奧陶系中統(tǒng)巖溶裂隙含水層。將隔水層劃分為:①石炭系上部太原組15－3煤層底部至中部本溪組底部隔水層;②太原組上部石灰?guī)r層間隔水層;③二疊系砂巖含水層層間隔水層。

2．2．2礦井充水

水源主要為大氣降水、地表水、地下水和老空水。

2．2．3井田及周邊礦井采空區(qū)積水情況

井田內(nèi)煤層積水主要集中在向斜軸部及低洼地方，本井田采空區(qū)積水位置、積水范圍、積水量清楚。與周邊礦井留設(shè)防隔水煤柱，無越界開采，現(xiàn)階段相鄰礦井積水對井田的開采沒有影響，本井田周邊礦井采空區(qū)積水位置、范圍、積水量清楚。

2．2．4礦井涌水量

1)3號煤層礦井涌水量預(yù)計(jì)。由于石圪節(jié)煤業(yè)公司開采歷史較為久遠(yuǎn)，3號煤主要涌水量來源于之上的Ⅶ、Ⅷ砂巖含水層，當(dāng)初開采方法和排水系統(tǒng)與現(xiàn)在相差較大，現(xiàn)石圪節(jié)3號煤層除部分大巷外已全部關(guān)閉，礦井涌水量采用容積法計(jì)算，預(yù)計(jì)3號煤層正常涌水量為24m3/h，最大涌水量為32m3/h。

2)15號煤層礦井涌水量預(yù)計(jì)。15號煤層采用現(xiàn)涌水量觀測值，根據(jù)本井田近三年礦井涌水量觀測數(shù)據(jù)對比分析，預(yù)計(jì)15號煤層近期開采礦井正常涌水量為120m3/h，最大涌水量為180m3/h。

3水文地質(zhì)類型劃分

3．13號煤層礦井水文地質(zhì)類型

1)含水層性質(zhì)和補(bǔ)給條件。本井田東部為煤層露頭線，局部有基巖出露;南部為山前斜坡地帶，該煤層以往開采后的導(dǎo)水裂隙帶將會波及到基巖風(fēng)化帶，基本流入采空區(qū)，含水層補(bǔ)給來源較差。屬于簡單類別。

2)煤層采動影響含水層單位涌水量。據(jù)鄰區(qū)(王莊井田)43號鉆孔抽水試驗(yàn)資料:單位涌水量q=0．00084L/s•m，滲透系數(shù)K=0．00567m/d，說明該含水層為弱富水性含水層。屬于簡單類別。

3)采空區(qū)積水情況。根據(jù)礦井充水性圖資料，分別位于礦區(qū)的中部和西北部，礦井內(nèi)和周邊采空區(qū)積水位置、范圍、積水量清楚，同層采空區(qū)積水位置、范圍、積水量清楚。根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》第二分類劃分，為中等型。

4)礦井涌水量。通過前面資料分析，開采3號煤層時礦井正常涌水量為24m3/h，最大涌水量為32m3/h。屬于簡單類別。

5)礦井突水量。礦井充水主要以頂板淋水、滲水為主，局部為采空區(qū)上部積水滲水。礦井沒有突水發(fā)生，根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》第四分類劃分，為簡單型。

6)開采受水害影響程度。3號煤頂板Ⅶ、Ⅷ兩個含水層是3號煤開采充水的直接來源。3號煤柱回采雖受水害威脅，不會威脅礦井安全，屬于中等類別。

7)防治水工作難易程度。井下主要采取疏干措施，即通過合理布置采區(qū)及工作面以達(dá)到疏放3號煤頂板砂巖含水層水之目的。3號煤開采防治水工作易于進(jìn)行，屬中等類別。根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》，本礦3號煤柱開采，其水文地質(zhì)類型為中等。

3．215號煤層礦井水文地質(zhì)類型

1)受采掘破壞或影響的含水層。15號煤上部K2石灰?guī)r巖溶裂隙含水層裂隙發(fā)育不均，根據(jù)本井田2－1孔注水試驗(yàn)資料，太原組含水層單位涌水量q為0．068L/(s•m)，而據(jù)鄰區(qū)(王莊井田)資料，單位涌水量q為0．000046～0．00047L/(s•m)，富水性弱。東部埋藏較淺的地方可直接溝通大氣降水和基巖風(fēng)化帶第四系含水層，補(bǔ)給條件相對較差，水文地質(zhì)類型簡單。

2)礦井及周邊采空區(qū)積水狀況。井田內(nèi)煤層積水主要集中在向斜軸部及低洼地方，根據(jù)礦井充水性圖資料，分別位于礦區(qū)3號煤層的中部和西北部，礦井內(nèi)和周邊采空區(qū)積水位置、范圍清楚，同層采空區(qū)積水量、積水范圍清楚。根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》第二分類劃分，為中等型。

3)礦井涌水量。通過前面資料分析，開采15號煤層時礦井正常涌水量為120m3/h，最大涌水量為180m3/h。

4)礦井突水量。礦井充水主要以頂板淋水、滲水為主，局部為采空區(qū)上部積水滲水。礦井沒有突水發(fā)生，根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》第四分類劃分，為簡單型。

5)開采受水害影響程度。太原組各石灰?guī)r巖溶裂隙水是礦井開采的主要充水水源，頂板水防治是工作的重點(diǎn)，應(yīng)堅(jiān)持“預(yù)報預(yù)測、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原則，認(rèn)真做好防水、探水、疏水、排水以及截水工作，總的認(rèn)為采掘工程受水害影響程度不大，不會威脅礦井安全，為中等型。

6)防治水工作難易程度。根據(jù)本礦水文地質(zhì)特征，參照《煤礦防治水規(guī)定》，深入開展井上、下水文地質(zhì)調(diào)查、勘探以及防治水相關(guān)工作，做好采空區(qū)積水信息統(tǒng)計(jì)、構(gòu)造水分布、太原組中各灰?guī)r巖溶水的防探工作。按照《煤礦防治水規(guī)定》劃分依據(jù)，為中等型。根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》水文地質(zhì)類型劃分原則，15號煤礦井水文地質(zhì)類型為中等型。

4防治水建議

石圪節(jié)煤業(yè)公司礦井防治水工作總體較為簡單，以目前投入的人力、物力基本能滿足防治水工作要求。為了更好地做好礦井防治水工作，建議如下:

1)加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)，認(rèn)真執(zhí)行防治水管理制度。

2)加強(qiáng)地質(zhì)與水文地質(zhì)基礎(chǔ)工作，建立健全各種臺帳，為防治水工作提供科學(xué)依據(jù)。

3)加強(qiáng)礦井地質(zhì)及水文地質(zhì)工作，在開采過程中及時收集水文地質(zhì)資料。本區(qū)內(nèi)次級小斷層一般為張性斷層，在開采時應(yīng)予以注意。對于斷開15號煤層的兩條斷層，須弄清斷層的確切走向位置，并留有足夠的防水煤柱。

4)建議對已關(guān)閉礦井周邊老窯專門開展物探工作，以查清周邊老窯及生產(chǎn)礦井(含關(guān)閉礦井)的積水線，以便采取防治措施，合理留設(shè)防隔水煤(巖)柱，確保礦井安全生產(chǎn)，對礦區(qū)水害防治具有重要意義。

作者：謝文菊 單位：潞安集團(tuán)

第四篇：水文地質(zhì)對煤礦防治水工作的重要性研究

摘要:論述了水文地質(zhì)條件對煤礦防治水工作的影響，從運(yùn)用GPSPTK技術(shù)、光學(xué)定位測量、無線電定位測量等方面，介紹了山西省煤礦防治水的技術(shù)措施，旨在防止礦井水害事故的發(fā)生，確保煤礦開采工作的安全性。

關(guān)鍵詞:水文地質(zhì)，煤礦，防水技術(shù)，測量方法

水文地質(zhì)學(xué)又劃分為地下水動力學(xué)、區(qū)域水文地質(zhì)學(xué)、水文地球化學(xué)、礦床水文地質(zhì)學(xué)、供水水文地質(zhì)學(xué)以及土壤改良水文地質(zhì)學(xué)等，與地震、地?zé)岷铜h(huán)境地質(zhì)關(guān)系密切。確保煤礦開采工作的安全需要研究水文地質(zhì)，嚴(yán)防潰水、透水、突水事故的發(fā)生。2012年6月，山西市煤礦安全監(jiān)察局在地方煤礦防治水工作座談會上主張推行“物探先行、鉆探驗(yàn)證、化探跟進(jìn)”的綜合程序，健全防治水“探測超前、預(yù)報準(zhǔn)確、防治達(dá)效、管理到位”的工作體系，采取“預(yù)測預(yù)報、有掘必探、有采必探、先探后掘、先掘后采”措施以加強(qiáng)煤礦防治水害工作。本文將淺析水文地質(zhì)條件對煤礦防治水工作的重要性，并以山西煤礦管理為例探討煤礦防治水害工作的方案。

1水文地質(zhì)條件對煤礦防治水工作的重要影響

1．1對礦井安全的影響

水文地質(zhì)資料信息的精確程度決定著礦井的生產(chǎn)安全，例如礦井充水性圖是綜合記錄井下實(shí)測水文地質(zhì)資料的圖紙，分析礦井充水規(guī)律、開展水害預(yù)測、制定防水措施都需要依據(jù)礦井充水性圖，由此可見，圖紙的準(zhǔn)確性對煤礦的安全生產(chǎn)具有重要作用，如果圖紙的質(zhì)量有問題很可能會導(dǎo)致礦井淹井事故的發(fā)生。

1．2對水文地質(zhì)調(diào)查工作具有重要影響礦井在調(diào)查所有煤礦，特別是小煤礦和廢棄老窯的具體狀況時會在礦圖上標(biāo)出該礦井的具體位置、開采范圍及其年限，井底積水情況、出水地點(diǎn)以及水情變化等。

1．3對采區(qū)、采掘巷道及工作面布置的影響

水文地質(zhì)資料直接影響到采區(qū)設(shè)計(jì)、采區(qū)巷道布置，并對煤礦生產(chǎn)造成重大影響。例如某煤礦2001工作面，原設(shè)計(jì)走向880m，切眼位于礦界煤柱線上。由于臨界小煤礦采掘情況不詳，所以運(yùn)輸巷掘至距原設(shè)計(jì)切眼140m處便打鉆探測，當(dāng)打到70m時探到老空井有積水涌出，隨即留設(shè)防水煤柱并重新布置開切眼，減少儲量10萬多噸，對生產(chǎn)造成重大影響。1．4對地質(zhì)儲量的影響地質(zhì)儲量準(zhǔn)確的程度，對采區(qū)、采掘巷道布置、采掘接替以及設(shè)備選型都具有重要影響。如果實(shí)際儲量比提供的儲量小，那么將會縮短工作面的生產(chǎn)周期，造成采掘接替緊張，浪費(fèi)設(shè)計(jì)巷道和所選設(shè)備。

1．5對水文預(yù)報的影響

水文預(yù)報是指導(dǎo)煤礦井巷施工和生產(chǎn)的一種重要手段，主要表現(xiàn)在可避免重大透水事故的發(fā)生，為制定安全技術(shù)措施提供依據(jù)，指導(dǎo)安全生產(chǎn)。

2山西煤礦防治水技術(shù)措施與規(guī)章制度

2．1運(yùn)用GPSRTK技術(shù)測量地形

在測量地形的時候，如果地形的坡度比較平緩，相對高差小，就可以利用GPSRTK技術(shù)采集需要的測量數(shù)據(jù)。如果坡度較陡，相對高差大，就需要將GPSRTK技術(shù)和全站儀相配合，來測量地形。

2．2做好物化探測量工作

一般情況下，GPSRTK技術(shù)進(jìn)行物化探測量的工作時都先在測區(qū)內(nèi)運(yùn)用測量方法布設(shè)物化探網(wǎng)，需要按照一定的規(guī)律來取樣點(diǎn)或者分布物化探觀測點(diǎn)，再設(shè)計(jì)基線。然后再把設(shè)計(jì)好的基線或者測線點(diǎn)傳輸?shù)紾PSRTK掌上機(jī)，將設(shè)計(jì)點(diǎn)位用GPSRTK線放樣方法布設(shè)到實(shí)地。

2．3做好礦區(qū)控制測量

進(jìn)行礦區(qū)控制測量的時候，主要依據(jù)礦區(qū)作業(yè)面積和GPSRTK技術(shù)的厘米級精度指標(biāo)，在國家等級控制點(diǎn)之上做首級控制。如果礦區(qū)的作業(yè)面積不太大，運(yùn)用導(dǎo)線點(diǎn)或者一、二級小三角點(diǎn)就可以滿足要求。

2．4運(yùn)用光學(xué)定位測量

水下地形在測量水下地形的時候，首先會借助光學(xué)儀器來進(jìn)行定位。主要運(yùn)用前方交會法、后方交會法、側(cè)方交會法、視距極坐標(biāo)法和導(dǎo)標(biāo)一角法來測量水下地形。

2．5運(yùn)用光學(xué)及測距定位測量

地下水深一般情況下，GPSRTK定位技術(shù)在水深測量的工作中，都先在測區(qū)內(nèi)運(yùn)用極坐標(biāo)測量方法布設(shè)水深測量網(wǎng)，即測量方位、距離和測量船的位置。隨著高精度的紅外線、電子經(jīng)緯儀和激光測量儀的發(fā)展，水深測量工作都采用電子經(jīng)緯儀和測距儀組成測量系統(tǒng)，有時候也會使用全站儀來測量。

2．6運(yùn)用無線電定位測量

地下水深測量水深時也會依據(jù)無線電定位的遠(yuǎn)距離作用和廣泛的覆蓋范圍以及GPSRTK技術(shù)的厘米級精度指標(biāo)，將定位系統(tǒng)分為遠(yuǎn)程定位(距離小于300km)、中程定位(距離小于1000km)和遠(yuǎn)程定位(距離大于1000km)。

2．7制定明確的規(guī)章制度

2012年6月，山西市煤礦安全監(jiān)察局在地方煤礦防治水工作座談會上制定了科學(xué)的煤礦防水工作制度，表1就是山西市煤礦防水工作制度表。

3煤礦防水工作的建議

在初次放頂之前，要監(jiān)測并完善排水系統(tǒng)，保持泄水通道的暢通，確保在中切眼初放期間能夠正常排放涌水。此外，要維護(hù)液壓系統(tǒng)與支架的維修，將泵站的壓力控制在30MPa，乳化液液配比為3%～5%，支架初撐力不能小于24MPa。在初次放頂期間必須將割煤速度控制在2m/min以下，并每隔1h就停機(jī)10min，觀察頂板是否存在來壓現(xiàn)象，提前做好防治水工作，按照計(jì)劃方案設(shè)計(jì)兩巷排水能力，并保證排水能力不小于最大預(yù)計(jì)涌水量的備用水泵以及排水設(shè)備與排水管路的完好無損。運(yùn)順?biāo)畟}泵和軌順都必須使用雙回路電源。而且，要做好清淤工作，及時清理巷道中的淤煤，這樣可以有效保證排水管路的暢通與清潔。如果發(fā)生水淹巷道事故，必須及時從安全通道有序撤離，然后向上級部門與調(diào)度室回報具體情況。要注意隨時監(jiān)測水文地質(zhì)與礦壓，做好水文預(yù)報工作。另外，在網(wǎng)絡(luò)時代的背景下，理應(yīng)全面使用計(jì)算機(jī)技術(shù)，創(chuàng)建煤礦防水工作管理途徑，應(yīng)用電子文檔，建立規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)煤礦防水工作的現(xiàn)代化管理，這樣能夠節(jié)省時間，提升管理工作的效率與質(zhì)量。

4結(jié)語

水文地質(zhì)條件對礦井安全的維護(hù)工作具有重要影響，確保礦井的安全就必須做好水文地質(zhì)調(diào)查工作。山西市煤礦安全監(jiān)察局曾經(jīng)在地方煤礦防治水工作座談會上主張推行綜合治理煤礦防水的程序，并進(jìn)一步完善煤礦防水工作管理體系，通過運(yùn)用GPSRTK技術(shù)測量地形，做好物化探測量工作與礦區(qū)控制測量工作，運(yùn)用光學(xué)定位測量水下地形，采用光學(xué)及測距定位以及無線電定位測量地下水深，并建立了科學(xué)、明確的規(guī)章制度，為完善煤礦防水工作管理體系提供了大量的寶貴經(jīng)驗(yàn)。另外，做好煤礦防水工作還需要在初次放頂之前，監(jiān)測并完善排水系統(tǒng)，保持泄水通道的暢通;維護(hù)液壓系統(tǒng)與支架的維修，按照計(jì)劃方案設(shè)計(jì)兩巷排水能力，保證排水能力不小于最大預(yù)計(jì)涌水量的備用水泵，要為運(yùn)順?biāo)畟}泵和軌順提供雙回路電源;及時清理巷道中的淤煤，有效保證排水管路的暢通與清潔;隨時監(jiān)測水文地質(zhì)與礦壓，做好水文預(yù)報工作;使用計(jì)算機(jī)技術(shù)，創(chuàng)建煤礦防水工作管理途徑。

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作者：韓敘 單位：山西省煤炭地質(zhì)水文勘查研究院